(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレスネットワークのフェムト基地局を前記ワイヤレスネットワークがサービスしている移動局のホームフェムト基地局として特定する段階と、
前記ホームフェムト基地局の接続パラメータを前記移動局に記憶する段階と、
前記ホームフェムト基地局に関連づけられたホームマクロ基地局を特定する段階と、
前記ホームマクロ基地局の識別情報を前記移動局に記憶する段階と、
前記ホームフェムト基地局の前記ホームマクロ基地局との関連を前記移動局に記憶する段階とを含む方法。
【請求項２】
前記ホームマクロ基地局を、前記ホームフェムト基地局から前記移動局をハンドオーバーするマクロ基地局として特定する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
一フェムト基地局が、所定時間以上前記移動局にサービスしていると決定する段階と、
前記決定に応じて前記一フェムト基地局を前記移動局の前記ホームフェムト基地局として特定する段階とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ワイヤレスネットワークによりサービスされている移動局が接続された、前記ワイヤレスネットワークのマクロ基地局の識別情報を決定する段階と、
前記マクロ基地局の識別情報が前記移動局に記憶されたホームマクロ基地局の識別情報と一致するか判断する段階と、
一致したら、前記基地局が、前記ホームマクロ基地局と関連づけられたホームフェムト基地局の接続情報を決定する段階と、
前記ホームフェムト基地局へのサービスのハンドオーバーを要求する段階と、
を更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
記憶された接続情報を用いて前記ホームフェムト基地局があるかスキャンする段階と、
前記ホームフェムト基地局があることを検知した後、前記ホームフェムト基地局へのサービスのハンドオーバーを要求する段階とを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
移動局を有するシステムであって、
前記移動局は、
ワイヤレスネットワークのフェムト基地局を前記ワイヤレスネットワークがサービスしている移動局のホームフェムト基地局として特定し、
前記移動局に前記ホームフェムト基地局の接続パラメータを記憶し、
前記ホームフェムト基地局に関連づけられたホームマクロ基地局を特定し、
前記移動局に前記ホームマクロ基地局の識別情報を記憶し、
前記移動局に前記ホームフェムト基地局の前記ホームマクロ基地局との関連を記憶するシステム。
【請求項７】
前記移動局は、更に、
ワイヤレスネットワークによりサービスされている移動局が接続された、前記ワイヤレスネットワークのマクロ基地局の識別情報を決定し、
前記マクロ基地局の識別情報が前記移動局に記憶されたホームマクロ基地局の識別情報と一致するか判断し、
一致したら、前記基地局が、前記ホームマクロ基地局と関連づけられたホームフェムト基地局の接続情報を決定し、
前記ホームフェムト基地局へのサービスのハンドオーバーを要求する、請求項６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレスネットワーキングに関し、特に移動局の支援によるフェムト基地局へのハンドオーバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ８０２．１６はブロードバンドワイヤレスアクセス（ＢＷＡ）のための一連の新たな標準規格であり、一般的にはＷｉＭＡＸとして知られている。ＷｉＭＡＸは、第４世代のワイヤレスモバイルシステムをターゲットにしたワイヤレス技術の一つである。ＩＥＥＥ８０２．１６の基礎仕様に対するＩＥＥＥ８０２．１６ｅの修正により、１１ＧＨｚより下のライセンスされた周波数及びライセンスが免除された周波数における組み合わせ、固定、及び移動オペレーションが可能となる。ＩＥＥＥ８０２．１６は、複数のクラスのインターネットプロトコル（ＩＰ）アプリケーション及びサービスをサポートできるスループットが高いパケットデータネットワークラジオインターフェースを規定している。このアプリケーション及びサービスには、ボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）のような同時的アプリケーションや、ＴＣＰアプリケーションのようなバーストデータアクセスプロファイルを有するアプリケーションなどが含まれる。ＩＥＥＥ８０２．１６−２００４とＩＥＥＥ８０２．１６−２００５で定められた標準を、共にここに参照援用する。
【０００３】
基本的なＷｉＭＡＸネットワークカバレッジは、他のモバイルワイヤレスネットワークと同様のやり方（例えば、大出力のマクロ基地局）を用いて提供されている。セル内におけるカバレッジとキャパシティを大きくするために、小型基地局を分散させることが検討されてきた。ターゲットとするユーザーの数と想定するアプリケーションのタイプに応じて、ＷｉＭＡＸ業界では、小型基地局をナノ基地局、ピコ基地局、またはフェムト基地局として定義している。ラジオカバレッジを拡大し、またはマクロ基地局（ＭＢＳ）のスループットを大きくする中継局も導入されている。ＲＳは、ＭＢＳと移動局（ＭＳ）との間でアクティブサービスフローのデータを転送する、ＭＢＳに対するローコストの代替物である。
【０００４】
フェムト基地局（ｆＢＳ）は最も小型の基地局装置である。ｆＢＳは、基本的には、ユーザーが購入して自宅やオフィスに設置できる小型のＷｉＭＡＸ  ＭＢＳである。ｆＢＳは、基本的に、ＩＥＥＥ８０２．１６標準に基づき、ＭＳＢと同じ無線インターフェース機能をユーザーのＭＳに提供する。ＭＢＳと比較して、ｆＢＳはローコスト、ローパワーのラジオシステムであり、能力は小さい。ユーザーはｆＢＳをビルの中に設置して、帯域幅とカバレッジを大きくし、固定／移動コンバージェンスなどの新しいアプリケーションを使えるようにすることができる。ｆＢＳは、ユーザーのビルの中に配置されると、ユーザーのビルの外にあるＭＢＳからＭＳが受けるよりも高い信号強度と良いリンク品質を提供することが多い。
【０００５】
ｆＢＳは、ネットワーク運営者のサポートが全くないか、ほとんどサポートが無くても、カスタマが自宅に設置できるものと想定されている。これは他のタイプの小型基地局装置とは異なる。他のタイプの小型基地局装置は、一般的にはネットワーク運営者により設置され、監視される。ｆＢＳは家庭またはオフィス環境で運営されるので、ｆＢＳはプライベートな機器であり、所有者の装置でのみアクセスすることができると考えるのが自然である。しかし、場合によっては、ｆＢＳの所有者は、所有者でない人のＭＳにサービスを提供する場合もある。かかるｆＢＳは公衆アクセス可能ｆＢＳと呼ぶ。
［関連出願］
本願は、ウェイ・ペン・チェンらにより２００８年６月１３日に出願された米国仮出願第６１／０６１，５６９号（発明の名称「移動局の支援によるマクロ基地局からプライベートアクセス可能フェムト基地局へのハンドオーバー」、代理人管理第０７３３３８．０６２１号の米国特許法第１１９条（ｅ）項の利益を主張するものである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の教示は、ワイヤレスネットワーキングに関し、特に移動局の支援によるフェムト基地局へのハンドオーバーに関する。一実施形態により、方法が提供される。該方法は、ワイヤレスネットワークのフェムト基地局をワイヤレスネットワークがサービスしている移動局のホームフェムト基地局として特定する段階を含む。ホームフェムト基地局の接続パラメータを移動局に記憶する。ホームマクロ基地局を特定し、ホームフェムト基地局と関連づける。ホームマクロ基地局の識別情報を移動局に記憶する。ホームフェムト基地局のホームマクロ基地局との関連情報を移動局に記憶する。
【０００７】
他の一実施形態により、方法が提供される。該方法は、ワイヤレスネットワークによりサービスされている移動局が接続された、前記ワイヤレスネットワークのマクロ基地局の識別情報を決定する段階を含む。移動局は、マクロ基地局の識別情報が移動局に記憶されたホームマクロ基地局の識別情報と一致するか判断する。一致したら、移動局は、ホームマクロ基地局と関連づけられたホームフェムト基地局の接続情報を決定する。ホームフェムト基地局があることを検知した後、ホームフェムト基地局へのサービスのハンドオーバーを要求する。
【０００８】
実施形態の技術的に有利な点として、シームレスハンドオーバーを実現するために、マクロ基地局とフェムト基地局のハードウェアやソフトウェアにほとんど、またはまったく変更をする必要はないことがある。実施形態の他の有利な点として、移動局にその移動局の関連情報を記憶することがある。
【０００９】
他の技術的な有利性は、以下の図面、詳細な説明、及び特許請求の範囲に基づき、当業者には容易に明らかとなるであろう。さらに、具体的な有利性を上記したが、様々な実施形態は上記の有利性のすべてまたは一部を含んでもよいし、全く含まなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
具体的な実施形態とそれらの優位性をよりよく理解してもらうために、添付した図面を参照しつつ以下に説明する。
【図１】一実施形態による、様々な通信ネットワークを含む通信システムを示す図である。
【図２】一実施形態による、端末、マクロ基地局、及びフェムト基地局をより詳細に示すワイヤレスネットワークを示す図である。
【図３】ワイヤレスネットワークにおける隣接する複数のマクロ基地局とフェムト基地局のカバレッジエリア、及び移動局を示す図である。
【図４】ワイヤレスネットワーキングにおけるフェムト基地局に対する移動局の「ホーム」関連と、マクロ基地局に対するフェムト基地局の「ホーム」関連のマッピングを示す図である。
【図５Ａ】ＷｉＭＡＸシステムにおけるマクロ基地局とアクセス可能なフェムト基地局との間のシームレスハンドオーバー方法の部分を示すフローチャートである。
【図５Ｂ】ＷｉＭＡＸシステムにおけるマクロ基地局とアクセス可能なフェムト基地局との間のシームレスハンドオーバー方法の部分を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、一実施形態による、様々な通信ネットワークを含む通信システムを示す図である。通信システム１００は、複数のネットワーク１１０を有する。各ネットワーク１１０は、独立して、または他のネットワークと共に、相異なる１つ以上のサービスを提供するように設計された通信ネットワークである。例えば、ネットワーク１１０により、インターネットアクセス、ワイヤレスアクセス（例えば、ＷｉＭＡＸサービス）、オンラインゲーム、ファイル共有、ピア・ツー・ピア（Ｐ２Ｐ）ファイル共有、ＩＰ電話（ＶｏＩＰ）、ＩＰテレビ電話、またはネットワークが提供するその他のタイプの機能が容易になる。複数のネットワーク１１０は、有線通信や無線通信の様々なプロトコルを用いて、それぞれのサービスを提供する。例えば、ネットワーク１１０ａは、８０２．１６ワイヤレスネットワーク（例えば、８０２．１６ｊ）を含む。これは、一般的にはＷｉＭＡＸとして知られており、ＭＢＳ１２０等のマクロ基地局（ＭＢＳ）、ＲＳ１３０等の中継局（ＲＳ）、ｆＢＳ１９０等のフェムト基地局（ｆＢＳ）を含む。
【００１２】
説明を単純かつ容易にするため、以下の説明では、関係する様々な装置（entities）に対して簡単な用語を用いる。「オーナー」は、ｆＢＳを購入したか、ｆＢＳが登録されている人または組織をいう。「ユーザー」は、ワイヤレスリソースを消費する人または組織（entity）をいう。「アクセスサービス」は、オーナーがインターネット等の外部ネットワークへのアクセスに用いるサービスをいう。「アクセスサービスプロバイダー」または「インターネットサービスプロバイダー」（ＩＳＰ）は、オーナーにアクセスサービスを提供する事業者（entity）をいう。「キャリアサービス」は、ユーザーがＷｉＭＡＸ等のワイヤレスアクセスに利用するサービスをいう。「キャリアサービスプロバイダー」または「ワイヤレスサービスプロバイダー」（ＩＳＰ）は、ユーザーにキャリアサービスを提供する事業者（entity）をいう。このような用語を用いて単純化するが、可能性のある実施形態の全範囲を表すものではない。例えば、オーナーはユーザーであってもよく、ＩＳＰはキャリアサービスプロバイダーでもあってもよい。他の例として、ＩＳＰは直接オーナーにインターネットアクセスを提供しなくてもよい（例えば、ＩＳＰがビルに対してインターネットアクセスを提供し、ビルのオーナーがｆＢＳのオーナーにインターネットアクセスを提供してもよい）。
【００１３】
図１に示した実施形態はｆＢＳ１９０を含む。ｆＢＳ１９０は、オーナーが購入（またはリース）した小型基地局である。オーナーは、自分の責任で、自宅などにｆＢＳを設置する。ｆＢＳは、設置されると、地理的に狭いカバレッジエリアを提供する。これを用いてオーナーの建物における信号カバレッジを改善できる。シナリオに応じて、オーナーはこのカバレッジを、他の未知のユーザーと共有してもよい（すなわち、ｆＢＳはパブリックｆＢＳである）。または、既知の許可を受けたユーザーに限定してもよい（すなわち、ｆＢＳはプライベートｆＢＳである）。
【００１４】
設定プロセスの一部には、ｆＢＳに対するバックホールコネクションのためのネットワークアクセスの提供が含まれる。図１から分かるように、ｆＢＳ１９０はネットワークアクセス装置１８０に接続される。この接続は、ｆＢＳ１９０に、キャリアサービスプロバイダーのネットワークであるネットワーク１１０ｅへのバックホールコネクションを提供する。ネットワークアクセス装置１８０は、オーナーに一般的なネットワークアクセスを提供してもよい。明らかに、ｆＢＳ１９０は、専用バックホール通信ラインは使わず、オーナーの既存のネットワークアクセスを使う。実施形態やシナリオによって、ＩＳＰ及びＷＳＰは同一のエンティティであってもよい。
【００１５】
ｆＢＳ１９０は、オーナーの既存のネットワークアクセスを用い、これは従来のワイヤレスアクセスポイントと同様である。しかし、ユーザーがｆＢＳのカバレッジエリアを離れると、ユーザーをＲＳ１３０またはＭＢＳ１２０にハンドオフする。ユーザーのＭＳは、ｆＢＳ１９０と、ＲＳ１３０またはＭＢＳ１２０とで、同じワイヤレスインターフェースを用いるので、ハンドオフが可能である。さらにまた、ライセンス免除の帯域で運用される従来のＷｉＦｉワイヤレスアクセスポイントとは異なり、ｆＢＳはライセンス帯域で運営される。
【００１６】
ネットワーク１１０ａ等のワイヤレスプロトコル（例えば、８０２．１６ｊや８０２．１６ｍ）を用いるネットワークにおいて、ある実施形態では、ｆＢＳ１９０はパブリックでもプライベートでもよい。パブリックｆＢＳにはどの端末（endpoints）１４０も接続できる。プライベートｆＢＳには、それに接続することを許可された端末１４０が接続できる。例えば、ｆＢＳ１９０ａは、オーナーが自宅に設置したプライベートｆＢＳである。ｆＢＳ１９０ａのオーナーは、ｆＢＳ１９０ａに接続することを許可された端末１４０ｈ、１４０ｉ（例えば、そのオーナーの電話（例えば、移動電話）と、コンピュータ（図１ではデスクトップとして示した））を有する。したがって、この２つの端末（endpoints）のみがｆＢＳ１９０ａに接続できる。一方、ｆＢＳ１９０ｂは、オフィスに設置されたパブリックｆＢＳである。したがって、ｆＢＳ１９０ｂのカバレッジエリア内にいる端末１４０はどれも接続できる。
【００１７】
図３ないし図５を参照して説明する方法により、ＭＢＳ１２０からｆＢＳ１９０への端末１４０のサービスのシームレスハンドオーバーができる。特に、これらの方法では端末１９０が近隣のパブリックｆＢＳに関する情報を記憶し、ＭＢＳ１２０からのサービスのハンドオーバーを行うことができる。
【００１８】
各端末１４０は、ＭＢＳ１２０、複数のＲＳ１３０、または複数のｆＢＳ１９０のうちの１つと接続される。単純化のため、端末が接続される構成要素をアクセス局と呼ぶ。例えば、端末１４０ｈのアクセス局はｆＢＳ１９０ａである。各端末１４０とそのアクセス局との間にはワイヤレス接続１５０があり、アクセスリンクと呼ぶ。これらのワイヤレス接続は、端末にネットワークへのアクセスを提供するので、アクセスリンクと呼ばれる。同様に、各ＲＳとＭＢＳとの間に（または２つのＲＳの間に）、ワイヤレス接続１５０があってもよい。これは中継リンクと呼ばれる。このワイヤレス接続は、アクセスリンクとＭＢＳとの間の通信を中継するので、中継リンクと呼ばれる。
【００１９】
ワイヤレス接続は、（例えば、ダウンリンクマップまたはアップリンクマップに記述されるように）、例えば中心周波数、帯域幅、時間スロット、及び／またはサブチャネルの組み合わせなどの様々なワイヤレスリソースを含む。実施形態では、リンクが使用するリソース量をスロットの点から見て説明すると便利である。実施形態によっては、一スロットは、ある数のサブチャネルとシンボル（時間スロットとも呼ばれる）を含み得る。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ−２００５標準のセクション８．４．３．１は、１つのサブチャネルと２つのシンボルを含むスロットを規定している。
【００２０】
一エリアにおけるワイヤレス接続１５０の数が増えると、ワイヤレス接続１５０間の干渉が強く厳しいものとなる。よって、どこにｆＢＳが設置されたか知ることが望ましい。特定の実施形態では、アップリンクサウンディング（uplink  sounding）を用いて、ＭＢＳ１５０、複数のＲＳ１３０、及び複数のｆＢＳ１９０の間のチャネルゲインとＭＢＳ１５０間の干渉の強さを推定する。それゆえ、ワイヤレス接続の品質と効率の決定にアップリンクサウンディングを用いる。
【００２１】
特定の実施形態では、端末１４０は、それぞれのアクセス局とのアクセスリンクのスペクトル効率に基づき、どのアクセス局（例えば、ＭＢＳ１２０、ＲＳ１３０、またはｆＢＳ１９０のうちの１つ）に接続するか選択する。スペクトル効率は、ＣＩＮＲ（Carrier  to  Interference-plus-Noise  Ratio）により決まるＭＣＳ（Modulation  and  Coding  Scheme）レベルを用いて決定でき、bits/Hz/sec単位で測定される。例えば、コーディングレートが１／２のＱＰＳＫ（Quadrature  Phase-Shift  Keying）変調信号のスペクトル効率は１ビット／Ｈｚ／ｓｅｃである。さらに、実施形態によっては、ｆＢＳがアクセス局としてより好適に見えるようにネットワーク１１０ａを構成して、可能であればＭＳがｆＢＳに接続するようにしてもよい。
【００２２】
通信システム１００は、異なる６つのネットワーク（ネットワーク１１０ａ−１１０ｆ）を含むが、「ネットワーク」という用語は、信号、データ、及び／またはメッセージを送信できる任意のネットワークまたはネットワークの組み合わせをいうものとして解釈すべきである。送信される信号、データ、及び／またはメッセージには、ウェブページ、電子メール、テキストチャット、ＶｏＩＰ、及びインスタントメッセージングにより送信されるものが含まれる。ネットワークの範囲、サイズ、及び／または構成に応じて、各ネットワーク１１０ａ−１１０ｆは、ＬＡＮ、ＷＡＮ、ＭＡＮ、ＰＳＴＮ、ＷｉＭＡＸネットワーク、インターネット等の全世界に分散したネットワーク、イントラネット、エクストラネット、その他のワイヤレスネットワークまたは優先ネットワークとして実施してもよい。
【００２３】
ネットワーク１１０に含まれる有線リンク１６０、ワイヤレス接続１５０、ノード１７０及び／または端末１４０は、いくつでもよく、それらの組み合わせでもよい。図示と単純化のために、ネットワーク１１０ａは少なくともその一部はＷｉＭＡＸにより実施されるＭＡＮである；ネットワーク１１０ｂはＰＳＴＮである；ネットワーク１１０ｃはＬＡＮである；ネットワーク１１０ｄはインターネット等のＷＡＮである；ネットワーク１１０ｅは、ネットワーク１１０ａを担当するキャリアサービスプロバイダーが運営するキャリアサービスネットワーク（ＣＳＮ）である；ネットワークｆは、ユーザーにインターネットアクセスを提供するインターネットサービスプロバイダーが運営するアクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）である。図示はしていないが、ＣＳＮネットワーク１１０ｅとＡＳＮネットワーク１１０ｆは、両方とも、それぞれのサービスを提供するのに必要な、サーバー、モデム、ゲートウェイ、その他の構成要素を含んでいてもよい。ネットワーク１１０は、別個の６つのネットワークとして示したが、シナリオによっては、２つ、またはそれ以上のネットワークが１つのネットワークとなっていてもよい。例えば、ＷＳＰとＩＳＰは同一の事業者（business  entity）であり、同一ネットワーク上で両方のサービスに必要なコンポーネントを有している。
【００２４】
一般的に、ネットワーク１１０ａ、及び１１０ｃ−１１０ｆは、端末１４０及び／またはノード１７０（以下に説明する）の間におけるパケット、セル、フレーム、その他の情報の部分（ここでは一般的にパケットと呼ぶ）の通信を行う。特定の実施形態では、ネットワーク１１０ａ、及び１１０ｃ−１１０ｆはＩＰネットワークである。ＩＰネットワークはデータの送信にあたり、そのデータをパケット化して、１つまたはそれ以上の経路に沿って、送信先に各パケットを個別に送信する。ネットワーク１１０ｂは、例えばＰＳＴＮであり、交換局、中央オフィス、移動電話交換オフィス、ページャー交換オフィス、リモート端末、その他の関連電気通信機器を含み、これらは世界中に設置されている。ネットワーク１１０ｄはゲートウェイを介してネットワーク１１０ｂと結合している。実施形態によっては、ゲートウェイはネットワーク１１０ｂ及び／または１１０ｄの一部である（例えば、ノード１７０ｅや１７０ｃはゲートウェイである）。ゲートウェイにより、ＰＳＴＮ１１０ｂは、ネットワーク１１０ａまたは１１０ｃ−１１０ｆ等である非ＰＳＴＮネットワークと通信することができる。
【００２５】
ネットワーク１１０ａまたは１１０ｃ−１１０ｆは、インターネットを含むがこれに限定されない他のＩＰネットワークに結合されている。ＩＰネットワークは同じ方法でデータを送信するので、相互に接続されている異なるＩＰネットワークにあるデバイス間で信号を送信することができる。ネットワーク１１０ａまたは１１０ｃ−１１０ｆ、他のＩＰネットワークに結合していることに加えて、インターフェース、またはゲートウェイなどのコンポーネントを介して非ＩＰネットワークに結合していてもよい。
【００２６】
ネットワーク１１０は、複数の有線リンク１６０、ワイヤレス接続１５０、及びノード１７０を介して、互いに、及び他のネットワークと接続されている。有線リンク１６０、ワイヤレス接続１５０、及びノード１７０は、様々なネットワークを接続するだけではなく、端末（endpoints）１４０を互いに、及びネットワーク１１０またはその一部と結合している他のコンポーネントと相互接続する。ネットワーク１１０が相互接続していることにより、端末１４０は互いにデータ及び制御信号を通信でき、中間コンポーネントやデバイスはデータと制御データを通信できる。したがって、端末１４０のユーザーは、ネットワーク１１０に結合した各ネットワークコンポーネント間でデータと制御信号を送受信できる。
【００２７】
上記の通り、ワイヤレス接続１５０は、例えばＷｉＭＡＸを用いる２つのコンポーネント間のワイヤレスリンクを表す。ＷｉＭＡＸ  ＭＢＳのレンジはＲＳとｆＢＳにより拡張され、それによりネットワーク１１０ａは、比較的少数の有線リンクを用いて、より大きなＭＡＮの地理的エリアをカバーできる。より具体的には、都市エリアの周りにＭＢＳ１２０と複数のＲＳ１３０及びｆＢＳ１９０を適切に配置することにより、複数のアクセス局はワイヤレス接続１５０または既存の有線リンクを用いて、ＭＢＳ１２０と通信し、ワイヤレス接続１５０を用いて都市エリア中のワイヤレス端末１４０と通信する。そして、ＭＢＳ１２０は、有線接続１６０ａを介して、他のＭＢＳ、ネットワーク１１０ｅのコンポーネント、ワイヤレス接続をできないネットワークコンポーネント、及び／またはＭＡＮの外の他のネットワーク（例えば、ネットワーク１１０ｄやインターネット）と通信できる。
【００２８】
上記の通り、ネットワーク１１０ａのカバレッジ（coverage  quality）をｆＢＳ１９０の使用により改善する。より具体的には、ＷｉＭＡＸ  ｆＢＳのレンジは比較的短いので、ネットワーク１１０ａは、ビルの内部など狭いエリアにいるユーザーに提供する信号品質と容量を改善できる。ｆＢＳ１９０は、既存のネットワークアクセスを用いてアクセスリンクを提供できる。すなわち、ｆＢＳ１９０は、オーナーのネットワークアクセスデバイス１８０に接続している。ｆＢＳ１９０は、一旦接続すると、オーナーのＩＳＰネットワーク（例えば、ネットワーク１１０ｆ）が提供するオーナーのネットワークアクセスを利用して、キャリアサービスプロバイダーのネットワーク（例えば、ネットワーク１１０ｅ）にバックホール接続する。
【００２９】
ノード１７０には、以下のものの任意の組み合わせが含まれる：ネットワークコンポーネント、モデム、セッションボーダーコントローラ、ゲートキーパー、ＡＳＮゲートウェイ、ＣＳＮゲートウェイ、セキュリティゲートウェイ、ＯＡＰ＆Ｐ（operation  administration  maintenance  and  provisioning）サーバー、ネットワークアクセスプロバイダー（ＮＡＰ）サーバー、基地局、コンファレンスブリッジ、ルーター、ハブ、スイッチ、ゲートウェイ、エンドポイント、またはその他のハードウェア、ソフトウェア、組み込み論理回路であって通信システム１００におけるパケットの交換をする通信プロトコルを実装したものの。例えば、ノード１７０ａは、リンク１６０ｊを介してＭＢＳ１２０に有線接続され、リンク１６０ａを介してネットワーク１１０ｄに有線接続された他のＭＢＳであってもよい。ノード１７０ａは、ＭＢＳとして、他の様々なＭＢＳ、ＲＳ、及び／または端末と、自分のワイヤレス接続をすることもできる。他の例として、ノード１７０ｅはゲートウェイであってもよい。ノード１７０ｅは、ゲートウェイノードとして、ＰＳＴＮネットワークであるネットワーク１１０ｂに、ＩＰネットワークであるネットワーク１１０ｄなどの非ＰＳＴＮネットワークとの間で通信を行わせる。すなわち、ノード１７０ｅは、ゲートウェイとして、異なるネットワークが使う様々なプロトコル間の通信を変換する役割を担う。
【００３０】
ネットワークアクセスデバイス１８０は、ハードウェア、コンピュータ読み取り可能媒体に化体されたソフトウェア、及び／またはハードウェアに組み込まれるか記憶された符号化論理（例えば、ファームウェア）の任意の組み合わせにより、ｆＢＳ１９０にネットワークアクセスを提供する。特定の実施形態では、ネットワークアクセスデバイス１８０はオーナーのＩＳＰにより提供され得る。例えば、オーナーのＩＳＰは、ケーブルテレビ事業者（cable  company）であれば、ネットワークアクセスデバイス１８０としてケーブルモデムを提供する。他の例として、オーナーのＩＳＰは、電話会社であれば、ネットワークアクセスデバイス１８０としてｘＤＳＬモデムを提供する。言うまでもなく、ネットワークアクセスデバイス１８０は、ｆＢＳ１９０以外のコンポーネントにもネットワークアクセスを提供する。例えば、オーナーは、自分のパーソナルコンピュータをネットワークアクセスデバイス１８０に接続してインターネットを利用できる。
【００３１】
端末１４０及び／またはノード１７０は、ハードウェア、コンピュータ読み取り可能媒体に化体されたソフトウェア、及び／またはハードウェアに組み込まれるか記憶された符号化論理（例えば、ファームウェア）の任意の組み合わせにより、ユーザーにデータやネットワークアクセスを提供する。例えば、端末１４０ａ−１４０ｋは、携帯電話、ＩＰ電話、コンピュータ、ビデオモニター、カメラ、ＰＤＡ（personal  data  assistant）、またはその他のハードウェア、ソフトウェア、及び／またはコード化論理であってネットワーク１１０を用いたパケット（またはフレーム）通信をサポートするものが含まれる。端末１４０は、無人または自動のシステム、ゲートウェイ、その他の中間コンポーネント（intermediate  components）、またはその他のデバイスであってデータ及び／または信号を送受信できるものを含んでも良い。
【００３２】
図１には特定の数と構成の端末、接続、リンク、及びノードを示したが、通信システム１００が想定するデータ通信するコンポーネントの数や構成は任意である。また、通信システム１００の要素には、集中したコンポーネントや通信システム１００中に分散したコンポーネントが含まれる。
【００３３】
図２は、一実施形態による、端末、マクロ基地局、及びフェムト基地局をより詳細に示すワイヤレスネットワークを示す図である。すなわち、図示した実施形態は、単純化したネットワークであり、ネットワーク２０５、ＭＢＳ２１０、ｆＢＳ２５０、及び端末２７０を含む。別の実施形態では、ネットワーク２００は、任意数の、有線またはワイヤレスネットワーク、ＭＢＳ、端末、ＲＳ、ｆＢＳ、及び／またはその他のコンポーネントであって有線接続であるかワイヤレス接続であるかに関わらずデータ通信を容易にする、またはそれに参加するものを含む。ＭＢＳ２１０とｆＢＳ２５０は、プロセッサ２１２、２５２と、メモリ２１４，２５４と、通信インターフェース２１６，２５６と、ラジオ部２１７，２５７と、アンテナ２１８，２５８とを含む。同様に、端末２７０は、プロセッサ２７２、メモリ２７４、ラジオ部２７７、及びアンテナ２７８を含む。これらのコンポーネントは、ワイヤレスネットワーク（例えば、ＷｉＭＡＸワイヤレスネットワーク）におけるワイヤレス接続の提供など、ワイヤレスネットワーク機能を提供するために協働する。
ネットワーク２０５は、異なる１つまたは複数のオペレータにより運営される別々だが相互接続されたネットワークを含む。すなわち、ネットワーク２０５ａはＩＳＰのネットワークである。ｆＢＳ２５０のオーナーは、インターネット等のネットワークアクセスにネットワーク２０５ａを用いることができる。オーナーにネットワークアクセスを提供する場合、ＩＳＰのネットワーク２０５ａはモデム２２２、サーバー２２４、及びＩＳＰゲートウェイ２２６を含む。ＩＳＰはモデム２２２を用いてオーナーのモデム２５１と通信する。よって、モデム２５１とモデム２２２は、互いにデータを通信できるようにする補完的なハードウェア及び／またはソフトウェアを有する。モデム２２２は、ＩＳＰのネットワーク２０５ａとオーナーのモデム２５１との間のゲートウェイとして機能する。特定の実施形態では、モデム２２２はセキュリティゲートウェイ機能を有する。サーバー２２４は、ＯＡＭ＆Ｐサーバー、認証・許可・アカウンティング（ＡＡＡ）サーバー、ＤＨＣＰサーバー、その他のサーバーであってＩＳＰがオーナーにネットワークアクセス（またはＩＳＰが提供するその他の機能）を提供するのに必要なものであってもよい。ＩＳＰゲートウェイ２２６は、ネットワーク２０５ａをネットワーク２０５ｂと結合するのに必要なハードウェア及び／またはソフトウェアを有する。これにはセキュリティ機能（例えば、セキュアトンネルや仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）接続）を実装するのに必要なハードウェア及び／またはソフトウェアを含む。
【００３４】
ネットワーク２０５ｃは例えばＷｉＭＡＸサービスプロバイダーのネットワークである。シナリオによっては、ネットワーク２０５ｃはユーザーまたはオーナーのＷｉＭＡＸサービスプロバイダーのネットワークであってもよい。ＷｉＭＡＸサービスを提供する場合、ネットワーク２０５ｃはサーバー２３２とゲートウェイ２３４を利用する。サーバー２３２は、ＯＡＭ＆Ｐサーバー、ネットワークアクセスプロバイダー（ＮＡＰ）サーバー、ＡＡＡサーバー、自己組織化ネットワーク（ＳＯＮ）サーバー、またはその他のサーバーであってＷｉＭＡＸプロバイダーがｆＢＳ２５０の設定・認証やユーザーへのＷｉＭＡＸサービスの提供に必要なものである。ゲートウェイ２３４は、ネットワーク２０５ｃをネットワーク２０５ｂと結合するのに必要なハードウェア及び／またはソフトウェアを有する。
【００３５】
ネットワーク２０５ａと２０５ｃはネットワーク２０５ｂを介して結合している。ある実施形態では、ネットワーク２０５ｂはインターネットである。このように、かかる実施形態では、ｆＢＳ２５０はインターネットを介してＷＳＰのネットワークであるネットワーク２０５ｃに接続している。ネットワーク２０５ｂは１つのネットワークとして示したが、図１を参照して説明したように、ネットワークの数はいくつでもよい。例えば、ネットワーク２０５ｂはインターネット、ＬＡＮ、ＷＡＮ、ＭＡＮ、ＰＳＴＮ、またはこれらの組み合わせである。例えば、特定の実施形態では、ゲートウェイ２３４はセキュリティゲートウェイと、その後のＡＳＮゲートウェイである。セキュリティゲートウェイとＡＳＮゲートウェイは、ハードウェアコンポーネントがすべて同じでも、一部が同じでも、まったく違うものであってもよい。ゲートウェイ２３４も、ｆＢＳ２５０とゲートウェイ２３４との間のセキュアトンネルまたはＶＰＮ接続を提供するセキュリティ機能を含む。このセキュリティ機能はｆＢＳ２５０からゲートウェイ２３４への送信の「盗聴（snooping）」を防止するのに重要である。これは、ＩＳＰがＷｉＭＡＸサービスプロバイダーとは異なる者（entity）であるときに生じる。
【００３６】
プロセッサ２１２、２５２、及び２７２は、マイクロプロセッサ、コントローラ、またはその他の好適な計算装置、リソース、またはハードウェア、ソフトウェア、及び／またはコード化ロジックであって、単独または他のノード２１４のコンポーネント（メモリ２１４，２５４、及び／または２７４等）と共に、ワイヤレスネットワーキング機能を提供するように動作可能なものである。かかる機能には、ここで説明する様々なワイヤレス機能の提供を含む。例えば、プロセッサ２１２、２５２、及び２７２は、ワイヤレス接続２９０ａ及び２９０ｂのスペクトル効率を決定できる。プロセッサ２１２、２５２，２７２が少なくとも一部でも提供する別の例と機能を以下に説明する。
【００３７】
メモリ２１４、２５４，２７４はいかなる形態の揮発性メモリまたは不揮発性メモリでもよく、磁気メディア、光メディア、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、リムーバブルメディア、その他の好適なローカル（local）またはリモート（remote）のメモリコンポーネントが含まれるが、これらに限定はされない。メモリモジュール２１４，２５４，２７４は、ＭＢＳ２１０、ｆＢＳ２５０、及び端末２７０がそれぞれ利用する好適なデータ、命令、論理、または情報を記憶する。これには、コンピュータ読み取り可能媒体に化体されたソフトウェア、及び／またはハードウェアに組み込まれた、または記憶されたコード化論理が含まれる。例えば、特定の実施形態では、メモリモジュール２１４、２５４、２７４は、１つまたは複数のリンクのスペクトル効率に関する情報を記憶する。メモリモジュール２１４、２５４、２７４は、適切なコンポーネントにデータをいかにルーティングするか決定するのに有用なリスト、データベース、その他のデータ組織も有する。例えば、ある実施形態では、データを端末からＭＢＳにルーティングするのに、（メッシュ構造ではなく）ツリー構造を用いる。すなわち、ＭＢＳ２１０から端末２７０ｂへのパスが分かっているかも知れない。このパスまたはその一部を、メモリモジュール２１４、２５４、２７４に記憶する。メモリモジュール２１４、２５４、２７４に記憶する情報の別の例を以下に説明する。
【００３８】
ラジオ部２１７、２５７、及び２７７はそれぞれアンテナ２１８、２５８、及び２７８に、またはその一部に結合している。ラジオ部２１７、２５７、及び２７７はデジタルデータを受信する。このデータは、ワイヤレス接続を介して他のＭＢＳ、ｆＢＳ、ＲＳ及び／または端末に送信されるものである。ラジオ部２１７、２５７、及び２７７は、デジタルデータを、適当な中心周波数と帯域幅パラメータを有するラジオ信号に変換する。これらのパラメータは、例えば、ＭＢＳ２１０のプロセッサ２１２とメモリ２１４の組み合わせにより、予め決まっている。ラジオ信号は、アンテナ２１８、２５８，２７８を介して適当な受信者に送信される。同様に、ラジオ部２１７，２５７，及び２７７は、それぞれアンテナ２１８，２５８，２７８を介して受信したラジオ信号を、デジタルデータに変換する。プロセッサ２１２，２５２，２７２は必要に応じてこのデジタルデータを処理する。
【００３９】
アンテナ２１８、２５８、２７８は、ワイヤレスでデータ及び／または信号を送受信できる任意のタイプのアンテナである。ある実施形態では、アンテナ２１８、２５８、２７８は、２ＧＨｚと６６ＧＨｚの間のラジオ信号を送受信できる全方向性アンテナ、セクターアンテナ、またはパネルアンテナである。全方向性アンテナは、ラジオ信号を全方向で送受信するために用いられる。セクターアンテナは、特定エリア内のデバイスとの間でラジオ信号を送受信するために用いられる。パネルアンテナは、比較的直線状のラジオ信号を送受信するために用いられる視線アンテナ（line  of  sight  antenna）である。ラジオ部２１７とアンテナ２１８、ラジオ部２５７とアンテナ２５８、及びラジオ部２７７とアンテナ２７８は、それぞれワイヤレスインターフェースを形成する。
【００４０】
通信インターフェース２１６と２５６は、ＭＢＳ２１０とネットワーク２０５の間、及びｆＢＳ２５０とネットワーク２０５の間のシグナリング及び／またはデータの有線通信に用いられる。例えば、通信インターフェース２１６は、ＭＢＳ２１０が有線接続によりネットワーク２０５ｃとの間でデータを送受信するのに必要なフォーマット化及び変換を実行する。他の例として、通信インターフェース２５６は、イーサネット(登録商標)インターフェースなどの、モデム２５１の対応インターフェースと互換性のあるインターフェース（例えば、ＲＪ−４５）である。図示はしていないが、端末２７０も有線インターフェースを含む。
【００４１】
ｆＢＳ１９０について説明したように、ｆＢＳ２５０は、基本的に、家庭またはオフィスで限定的なカバレッジエリアを提供する小型基地局である。ｆＢＳ２５０は、その実施形態と構成によってはパブリックでもプライベートでもよい。ｆＢＳ２５０は、モデム２５１を介してネットワーク２０５ａへのバックホール接続（backhaul  connection）を提供するユーザーのネットワークアクセスを利用するものである。これは、ＭＢＳ２１０の場合のようにＷｉＭＡＸサービスサプライヤーがバックホール接続を提供するのとは異なる。
モデム２５１を用いてオーナーのネットワークアクセスを提供する。これをｆＢＳ２５０はＷｉＭＡＸネットワーク２０５ｃへのバックホール接続として利用する。ネットワークサービスのタイプやユーザーのサービスプロバイダーによっては、モデム２５１は、ケーブルモデム、デジタル加入者線（ＤＳＬ）モデム、光ファイバーモデム、その他オーナーのネットワークサービスプロバイダーが提供するモデム、ゲートウェイ、またはネットワークアクセスデバイスである。ｆＢＳ２５０とモデム２５１の間にルーター、スイッチ、ハブなどがあってもよい。
【００４２】
ｆＢＳ２５０は、バックホール接続をする際に、モデム２５１と通信する。モデム２５１は、ユーザーのＩＳＰにより提供または許可されたものである。ｆＢＳ２５０は、モデム２５１によりＩＳＰのネットワーク２０５ａにアクセスできる。そして、ネットワーク２０５ａにより、ネットワーク２０５ｂを介してネットワーク２０５ｃにアクセスできる。ネットワーク２０５ａにアクセスするとき、モデム２５１はＩＳＰのモデム２２２と通信することもある。
【００４３】
ＩＳＰは、ユーザーにネットワークアクセスを提供するため、サーバー（例えば、ＯＡＭ＆Ｐサーバー、ＡＡＡサーバー、ＤＨＣＰサーバー）を運営している。例えば、ユーザーは、ＤＳＬプロバイダーに、ネットワークアクセス用のデジタル加入者線（ＤＳＬ）アカウントを有している。サーバー２２４は、ユーザーが料金を支払っていることや、ＤＳＬプロバイダーから信用されていることを確認する。
【００４４】
ＩＳＰゲートウェイ２２６は、ＩＳＰネットワーク２０５ａをインターネット（例えば、ネットワーク２０５ｂ）に接続する。これにより、ｆＢＳ２５０はインターネットを介してＷｉＭＡＸネットワーク２０５ｃにアクセスできる。ネットワーク２０５ａをインターネットに接続する際に、ゲートウェイ２２６は必要なフォーマット化やセキュリティの機能を行う。
【００４５】
ＷｉＭＡＸネットワーク２０５ｃは独自のゲートウェイ２３４とサーバー２３２を有する。ＩＳＰネットワーク２０５ａのサーバーやゲートウェイと同様に、ゲートウェイ２３４とサーバー２３２は、ユーザーが有効なＷｉＭＡＸアカウントを有することを確認し、ネットワーク２０５ｃがネットワーク２０５ｂにアクセスできるようにする。サーバー２３２も、ｆＢＳ２５０の様々な機能（features  and  functionality）を提供するのに利用できる情報、データ、命令、論理等を含む。例えば、サーバー２３２は、ｆＢＳ２５０に、端末２７０とのワイヤレス接続２９０ｂのためのチャネル情報を提供する。
【００４６】
端末２７０は、ＭＢＳ２１０やｆＢＳ２５０との間でデータや信号を送受信できる如何なるタイプのワイヤレス端末であってもよい。端末２７０には、例えば、デスクトップコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話、スマートフォン、ノートブックコンピュータ、ＶｏＩＰフォン等が含まれる。
【００４７】
ここまで、相異なる複数の実施形態と機能を説明した。実施形態によっては、動作上の必要性やコンポーネントの制約に応じて、これらの機能を組み合わせてもよい。これにより、ネットワーク２００を様々な組織やユーザーのニーズに合わせることができる。例えば、一実施形態では、複数のＭＢＳを用いて都市エリアにワイヤレスアクセスを提供してもよいし、１つのＭＢＳと複数のＲＳとを用いて必要なカバレッジを提供してもよい。さらに、実施形態によっては、ｆＢＳ２５０は程度の差はあるがラジオ部を有する。実施形態によっては、別の機能（features）を有していても良い。
【００４８】
図３は、ワイヤレスネットワークにおける隣接する複数のマクロ基地局３０２とフェムト基地局３０４のカバレッジエリア、及び移動局３０６を示す図である。ＭＢＳ３０２は、ネットワークオペレータにより運営されており、ＭＳ３０６にワイヤレスサービスを提供する。ｆＢＳ３０４は、ネットワークオペレータ、またはネットワークオペレータと契約した独立のオペレータにより運営され、ＭＳ３０６にワイヤレスサービスを提供する。ＭＢＳ３０２はｆＢＳ３０４よりも大きなエリアと多数のＭＳ３０６にサービスを提供する。しかし、ＭＢＳ３０２の展開にはｆＢＳ３０４の展開よりも大きなコストとインフラストラクチャが必要となることが多い。
【００４９】
ＭＳ３０６のユーザーが増えれば、ＭＢＳ３０２では、そのカバレッジエリア内のすべてのＭＳ３０６をカバーしてサービスするのに十分なキャパシティを有するかどうかが問題となる。サービスのキャパシティという問題の解決策として、ＭＢＳ３０２やｆＢＳ３０４を追加展開することが考えられる。ｆＢＳ３０４を追加展開する方が、ＭＢＳ３０２を追加展開するよりも、問題解決にかかるコストが非常に低くなることがある。例えば、ＭＢＳ３０２のカバレッジエリア内にもワイヤレス信号が弱いエリアがある。このサービス問題はｆＢＳ３０４を追加してＭＳ３０６にサービスすることにより解決できる。さらに、より多くのＭＳ３０６にｆＢＳ３０４によりサービスすることにより、ＭＢＳ３０２のキャパシティが空き、他のＭＳ３０６にサービスすることができる。
【００５０】
しかし、ワイヤレスネットワークにｆＢＳ３０４を追加すると、ＭＢＳ３０２からｆＢＳ３０４へのシームレスハンドオーバーを行うという問題が生じる。ハンドオーバーは、ＭＳ３０６のサービスが１つの基地局から他の基地局に移るプロセスである。一般的に、ｆＢＳ３０４から他のｆＢＳ３０４またはＭＢＳ３０２へのハンドオーバー手順には、隣接トポロジーアドバタイズメント（neighbor  topology  advertisement）、ＭＳ３０６によるスキャニング手順、及びその他の付随的プロセスを利用する。隣接トポロジーアドバタイズメントは、ＭＳ３０６が自局にサービスを提供できる近隣の基地局に関する情報を受け取る手順である。この情報は近隣の基地局の物理レイヤ（ＰＨＹ）パラメータを含み、隣接アドバタイズメント（ＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶ）メッセージでブロードキャストされる。この情報は、ＭＳ３０６の基地局間のハンドオーバーサービスを支援する。また、メディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）レイヤ動作も行う。ＭＳスキャニングにより、ＭＳ３０６は周波数チャネルをスキャンして、近接基地局があるか探す。このハンドオーバー手順は、Ｒ１インターフェースにおけるＰＨＹ動作とＭＡＣ動作を含み、これはＩＥＥＥ８０２．１６（ｍ）、パート１６、アメンドメント２及び正誤表１に規定されている。また、Ｒ４／Ｒ６／Ｒ８インターフェースにおけるネットワーク動作を含み、これはＷｉＭＡＸフォーラムネットワークアーキテクチャ、リリース１．２、ステージ２とステージ３に規定されている。このハンドオーバー手順を適合させて、これ以上の修正なしに、ｆＢＳから他のｆＢＳ３０４またはＭＢＳ３０２へのシームレスハンドオーバーを実現する。この手順はＭＢＳ３０２からＭＢＳ３０２へのハンドオーバーと同様である。しかし、シームレスハンドオーバーを実現するためには、ＭＢＳ３０２からｆＢＳ３０４へのハンドオーバーに修正を加える必要がある。
【００５１】
特に、隣接トポロジーアドバタイズメントにｆＢＳ３０４を組み込むには、大きな帯域幅が必要である。ＭＢＳ３０２よりｆＢＳ３０４の方が多いからである。さらに、ＷｉＭＡＸ標準における隣接アドバタイズメントメッセージは２５６局に限られている。よって、近接した（nearby）すべてのｆＢＳ３０４を１つのＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージに組み込むことはできない。さらに、すべてのＭＳ３０６にサービスする必要のあるＭＢＳ３０２とは異なり、ｆＢＳは閉じた加入グループ（closed  subscription  group；ＣＳＧ）に属する限定されたＭＳ３０６のセットにサービスすればよい。ｆＢＳには、プライベートアクセス可能ｆＢＳとパブリックアクセス可能ｆＢＳの２つのタイプがある。前者の場合、プライベートアクセス可能ｆＢＳ３０４は閉じた加入グループ（ＣＳＧ）のみにアクセスさせ、ＣＳＧに属さないＭＳ３０６にはサービスしない。例えば、ＣＳＧのメンバーは、プライベートアクセス可能ｆＢＳ３０４のオーナー及び／またはその家族、友人、隣人のＭＳ３０６デバイスである。したがって、プライベートｆＢＳ３０４は、ＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージに含まれていても、一般的にはそのｆＢＳ３０４の利用を許可されたユーザー以外には使えない。他のＭＳ３０６ユーザーは、利用できないプライベートアクセス可能ｆＢＳ３０４に接続を試みてしまい、エネルギーと帯域幅を浪費してしまう。
【００５２】
シームレスハンドオーバーを実現するために、「ホーム」基地局に関連する（associating  with  "home"  base  stations）ＭＳ３０６のコンセプトを導入する。ＭＳ３０６はモバイルであり、いたるところを動き回る。しかし、一般的に、ＭＳ３０６は、大部分の時間にわたり滞在する１つまたは複数のホーム基地局を有する。ＭＢＳ３０２のみからなるシステムでは、ホーム基地局のコンセプトはほとんど必要ない。しかし、ワイヤレスネットワークにｆＢＳ３０４を導入することにより、あるｆＢＳ３０４をＭＳ３０６に対するホーム基地局と考えると便利である。例えば、あるＭＳ３０６のホームｆＢＳ３０４は、ＭＳ３０６のユーザーが自宅にいる時にＭＳ３０６にサービスするｆＢＳである。他の場合、あるＭＳ３０６のホームｆＢＳ３０４は、ＭＳ３０６のユーザーがオフィスにいる時にＭＳ３０６にサービスするｆＢＳである。ＭＳ３０６のホーム基地局は、２つ以上あってもよい。例えば、オフィスと自宅でＭＳ３０６にサービスするｆＢＳは、両方ともそのＭＳ３０６のホームｆＢＳ３０４と考えられる。
【００５３】
図４は、ｆＢＳ３０４に対するＭＳ３０６の関連（association）と、ＭＢＳ３０２に対するｆＢＳ３０４の関連とを示す図である。このマッピングにより、ＭＢＳ３０２、ｆＢＳ３０４、及びＭＳ３０６の間の関連（associations）を理解することができる。ｆＢＳ３０４は、１つまたは複数のＭＳ３０６に関連する。例えば、ｆＢＳ３０４ａは、ＭＳ３０６ａとＭＳ３０６ｂに関連する。ｆＢＳ３０４は、１つまたは複数のＭＢＳ３０２に関連していてもよい。図３に示したように、ｆＢＳ３０４のカバレッジエリアはＭＢＳ３０２のカバレッジエリアよりも小さい。このように、ｆＢＳ３０４は、複数のＭＢＳ３０２のカバレッジエリア内にある。例えば、ｆＢＳ３０４ａは、ＭＢＳ３０２ａ、３０２ｂ、及び３０２ｃに関連する。ホーム基地局のコンセプトに戻り、ＭＳ３０６ａはｆＢＳ３０４ａを自局のホームｆＢＳ３０４とする。また、ＭＳ３０６ａは、ＭＢＳ３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃをホームＭＢＳ３０２として関連付ける。他の例として、ＭＳ３０６ｃは、ｆＢＳ３０４ｂとＭＢＳ３０２ａ、３０２ｄ、３０２ｅをホーム基地局として関連づける。さらに他の例として、ＭＳ３０６ｆは、ｆＢＳ３０４ａと３０４ｃをホームｆＢＳとして関連づける。
【００５４】
ＭＳ３０６は大部分の時間にわたりその１つまたは複数のホーム基地局に滞在するので、ＭＳ３０６にホームｆＢＳ３０４からのサービスを受けさせることにより、ＭＢＳ３０２のネットワーク上のキャパシティが空き、他のＭＳ３０６にサービスを提供できる。したがって、ＭＳ３０６をホームｆＢＳ３０４にハンドオーバーして、出来るだけ早くサービスを提供することが望ましい。しかし、上記の通り、ＭＢＳ３０２間のハンドオーバーに関するハンドオーバー手順は、ＭＢＳ３０２からｆＢＳ３０４へのハンドオーバーには適していない。隣接アドバタイズメントメッセージにはｆＢＳ接続パラメータが含まれていないからである。ＭＳ３０６は、接続パラメータが分からないと、サービスをハンドオーバーさせるためにホームｆＢＳ３０４を探して長い時間スキャンすることになる。このように、ホーム基地局の接続パラメータを知っていれば、高速かつシームレス（seamless）なハンドオーバーを実現できる。それゆえ、ＭＳ３０６は、ハンドオーバープロセスを短くするために、そのホームｆＢＳ３０４の接続パラメータを保持し、ホームｆＢＳ３０４をホームＭＢＳ３０２と関連づけることが望ましい。
【００５５】
図５Ａと図５Ｂは、ＷｉＭＡＸシステムにおけるマクロ基地局とアクセス可能なフェムト基地局との間のシームレスハンドオーバー方法の部分を示すフローチャートである。具体的には、図５ａは、ホームＭＢＳ３０２とホームｆＢＳ３０４の関連づけ（association  establishment）方法を示す。図５ｂは、図５ａの関連づけ情報（establishment  information）の利用方法を示す。
【００５６】
関連づけ（association  establishment）により、ＭＳ３０６において、ホームｆＢＳ３０４の接続パラメータとホームＭＢＳ３０２の識別情報が生成され記憶される。図５ｂを参照して説明するように、これらの情報は、ＭＳ３０６がホーム基地局に戻る時に、ハンドオーバーに利用される。例えば、ＭＳ３０６のユーザーは、用事を済ませた後、自宅に戻る。
【００５７】
ステップ５０２において、ＭＳは自局のホームｆＢＳ３０４を決定する。ホームｆＢＳ３０４は、様々な手段により特定できる。例えば、ＭＳ３０６は、ホームｆＢＳ３０４からホームＭＢＳ３０２へのインターフェースを提供する。他の実施形態では、ＭＳ３０６がホームｆＢＳ３０４のＣＳＧに入っていれば、ホームｆＢＳ３０４は自動的にＭＳ３０６のホームｆＢＳ３０４として特定される。あるいは、ＭＳ３０６のソフトウェアにより、あるｆＢＳ３０４が所定時間より長くＭＳ３０６にサービスしていることを判断する。これは、そのｆＢＳ３０４がＭＳ３０６のホームｆＢＳ３０４であることを示す。他の方法例として、ＭＳ３０６のソフトウェアにより、ユーザーは、現在ＭＳ３０６にサービスしているフェムト基地局に関して、関連付け（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）を生成するように命令する。当業者にはホームｆＢＳ３０４の他の特定方法が容易に分かるであろう。
【００５８】
ステップ５０４において、ＭＳ３０６は、ホームｆＢＳ３０４の基地局ＩＤやＰＨＹパラメータなどのホームｆＢＳ３０４の接続パラメータを記憶する。ＭＳ３０６は、ホームｆＢＳ３０４に接続することにより、これらの接続パラメータを取得する。あるいは、ＭＢＳ３０２からホームｆＢＳ３０４にＭＳ３０６をハンドオーバーする時、これらのパラメータを取得してもよい。
【００５９】
ステップ５０６において、ＭＳ３０６は、ホームＭＢＳ３０２の基地局ＩＤ（ＢＳＩＤ）などの、ＭＳ３０６のホームＭＢＳ３０２の識別情報を記憶する。ホームｆＢＳ３０４からＭＢＳ３０２へのハンドオーバー時にホームＭＢＳ３０２を決定してもよい。例えば、ＭＳ３０６のソフトウェアは、自動的に、ホームｆＢＳ３０４からのハンドオーバーを受けるＭＢＳ３０２をホームＭＢＳ３０２として関連づけられると判断してもよい。ステップ５０８において、ＭＳ３０６は、ホームｆＢＳ３０４とホームＭＢＳ３０２を関連づける情報を記憶する。関連づけ情報（association  information）は、単にホームｆＢＳ３０４のホームＭＢＳ３０２へのマッピングを反映するだけでもよい。図４に示したように、２つ以上のＭＢＳ３０２をホームｆＢＳ３０４に関連づけてもよい。
【００６０】
また、ＭＳ３０６は、ホームｆＢＳとホームＭＢＳの複数のセットを許容してもよい。この実施形態の有利な点は、ＭＳ３０６のオーナーは、例えば職場と自宅の２箇所にいる時間が長いことである。職場のホームｆＢＳ３０４とホームＭＢＳ３０２は自宅のものとは異なるものであってもよい。ＭＳ３０６は、別の関連づけを記憶することにより、ＭＳ３０６が長い時間滞在するより多くの場所におけるシームレスハンドオーバーができる。
【００６１】
図５ｂは、図５ａを参照して説明した方法を利用して記憶した関連情報の利用方法を示す図である。ＭＳ３０６は、新しいＭＢＳ３０２へのハンドオーバー時に関連情報を利用する。例えば、ＭＳ３０６はいろいろなＭＢＳ３０２のカバレッジエリアに入る、または出る。本方法は、ＭＳ３０６がそのホームＭＢＳ３０２の１つにハンドオーバーされる時に行われる。これは、ホームｆＢＳ３０４が近くにあり、ＭＳ３０６にサービスできることも示している。
【００６２】
ステップ５２０において、ＭＳ３０６はＭＢＳ３０２に接続する。この段階はＭＢＳ３０２からＭＢＳ３０２へのハンドオーバーの結果として起こる。あるいは、ＭＳ３０６はハンドオーバーせずにＭＢＳ３０２に接続してもよい。これは、ＭＳ３０６がスイッチオンされ、ワイヤレスネットワークに登録された時に行われる。ステップ５２２において、新しいＭＢＳ３０２の識別情報を調べる。新しく接続されたＭＢＳ３０２を特定するために、ＭＳ３０６は、ＭＢＳ３０２のＢＳＩＤまたはその他の識別可能な特徴（identifying  characteristics）を用いる。ステップ５２４において、ＭＳ３０６は、新たに接続されたＭＢＳ３０２がホームＭＢＳ３０２であるか判断する。この判断をするため、ＭＳ３０６は、図５ａを参照して説明した、記憶された関連情報にアクセスする。例えば、ＭＳ３０６に現在サービスしている基地局のＢＳＩＤは、ＭＳ３０６に記憶したホームＭＢＳ３０２のＢＳＩＤと一致する。新たに接続されたＭＢＳ３０２の識別情報がＭＳ３０６のホームＭＢＳ３０２と一致しない場合、本プロセスは、ＭＳが他のＭＢＳ３０２にハンドオーバーされた時に、再スタートする。新たに接続されたＭＢＳ３０２がＭＳ３０６のホームＭＢＳ３０２と一致するとき、本方法は継続される。
【００６３】
ステップ５２６において、ＭＳ３０６は、関連づけられたホームｆＢＳ３０４の記憶された接続情報を読み出す。記憶されたこの接続情報には、ホームｆＢＳ３０４のＰＨＹパラメータが含まれる。ステップ５２８において、ＭＳ３０６は、ＰＨＹパラメータなどの記憶された接続情報を用いてホームｆＢＳ３０４があるか周期的にスキャンする。ホームｆＢＳ３０４が見つからないと、ＭＳ３０６はホームｆＢＳ３０４があるか周期的なスキャンを継続する。ホームｆＢＳ３０４が見つかると、ハンドオーバープロセスを開始する。ステップ５３０において、ＭＳ３０６のサービスをホームｆＢＳ３０４にハンドオーバーする。
【００６４】
あるタイプのコンポーネントやメッセージを有する様々な実施形態を説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、他の好適なコンポーネントやメッセージのフォーマットを用いることができる。さらに、ＷｉＭＡＸを一例として用いたが、ｆＢＳを利用する他のタイプのワイヤレスネットワークを用いても良い。
【００６５】
なお、上記の各実施形態についてさらに次の付記を記す。
（付記１）  ワイヤレスネットワークのフェムト基地局を前記ワイヤレスネットワークがサービスしている移動局のホームフェムト基地局として特定する段階と、
前記ホームフェムト基地局の接続パラメータを前記移動局に記憶する段階と、
前記ホームフェムト基地局に関連づけられたホームマクロ基地局を特定する段階と、
前記ホームマクロ基地局の識別情報を前記移動局に記憶する段階と、
前記ホームフェムト基地局の前記ホームマクロ基地局との関連を前記移動局に記憶する段階とを含む方法。
（付記２）  前記ホームマクロ基地局を、前記ホームフェムト基地局から前記移動局をハンドオーバーするマクロ基地局として特定する、付記１に記載の方法。
（付記３）  一フェムト基地局が、所定時間以上前記移動局にサービスしていると決定する段階と、
前記決定に応じて前記一フェムト基地局を前記移動局の前記ホームフェムト基地局として特定する段階とを含む、付記１に記載の方法。
（付記４）  前記ホームフェムト基地局の接続パラメータは前記ホームフェムト基地局のＰＨＹパラメータを含む、付記１に記載の方法。
（付記５）  前記ホームマクロ基地局の識別情報は基地局ＩＤである、付記１に記載の方法。
（付記６）  前記移動局は、前記移動局に関連づけられた異なる複数のホームフェムト基地局を記憶する、付記１に記載の方法。
（付記７）  前記ホームフェムト基地局は複数のホームマクロ基地局に関連づけられた、付記１に記載の方法。
（付記８）  ワイヤレスネットワークによりサービスされている移動局が接続された、前記ワイヤレスネットワークのマクロ基地局の識別情報を決定する段階と、
前記マクロ基地局の識別情報が前記移動局に記憶されたホームマクロ基地局の識別情報と一致するか判断する段階と、
一致したら、前記基地局が、前記ホームマクロ基地局と関連づけられたホームフェムト基地局の接続情報を決定する段階と、
前記ホームフェムト基地局へのサービスのハンドオーバーを要求する段階とを含む、方法。
（付記９）  記憶された接続情報を用いて前記ホームフェムト基地局があるかスキャンする段階と、
前記ホームフェムト基地局があることを検知した後、前記ホームフェムト基地局へのサービスのハンドオーバーを要求する段階とを含む、付記８に記載の方法。
（付記１０）  第１の所定時間スキャンして前記ホームフェムト基地局が見つからなければ、第２の所定時間待ってから前記ホームフェムト基地局があるかのスキャンを継続する、付記９に記載の方法。
（付記１１）  前記接続情報は、前記ホームフェムト基地局のＰＨＹパラメータを含む、付記８に記載の方法。
（付記１２）  前記マクロ基地局の識別情報の決定は、前記移動局が他の基地局からのハンドオーバーの際に前記マクロ基地局に接続した時に行われる、付記８に記載の方法。
（付記１３）  前記マクロ基地局の識別情報の決定は、前記移動局が他の基地局からのハンドオーバーが無くても前記マクロ基地局に接続した時に行われる、付記８に記載の方法。
（付記１４）  前記マクロ基地局の識別情報は、前記マクロ基地局の基地局識別情報を含む、付記８に記載の方法。
（付記１５）  移動局を有するシステムであって、
前記移動局は、
ワイヤレスネットワークのフェムト基地局を前記ワイヤレスネットワークがサービスしている移動局のホームフェムト基地局として特定し、
前記移動局に前記ホームフェムト基地局の接続パラメータを記憶し、
前記ホームフェムト基地局に関連づけられたホームマクロ基地局を特定し、
前記移動局に前記ホームマクロ基地局の識別情報を記憶し、
前記移動局に前記ホームフェムト基地局の前記ホームマクロ基地局との関連を記憶するシステム。
（付記１６）  前記ホームマクロ基地局を、前記ホームフェムト基地局へ前記移動局をハンドオーバーするマクロ基地局として特定する、付記１５に記載のシステム。
（付記１７）
前記移動局はさらに、
一フェムト基地局が、所定時間以上前記移動局にサービスしていると決定し、
前記決定に応じて前記一フェムト基地局を前記移動局の前記ホームフェムト基地局として特定する、付記１５に記載のシステム。
（付記１８）  前記ホームフェムト基地局の接続パラメータは前記ホームフェムト基地局のＰＨＹパラメータを含む、付記１５に記載のシステム。
（付記１９）  前記移動局は、前記移動局に関連づけられた異なる複数のホームフェムト基地局を記憶する、付記１５に記載のシステム。
（付記２０）  前記ホームマクロ基地局の識別情報は基地局ＩＤである、付記１５に記載のシステム。
（付記２１）  前記ホームフェムト基地局は複数のホームマクロ基地局に関連づけられた、付記１５に記載のシステム。
（付記２２）  移動局を有するシステムであって、前記移動局は、
ワイヤレスネットワークによりサービスされている移動局が接続された、前記ワイヤレスネットワークのマクロ基地局の識別情報を決定し、
前記マクロ基地局の識別情報が前記移動局に記憶されたホームマクロ基地局の識別情報と一致するか判断し、
一致したら、前記基地局が、前記ホームマクロ基地局と関連づけられたホームフェムト基地局の接続情報を決定し、
前記ホームフェムト基地局へのサービスのハンドオーバーを要求するシステム。
（付記２３）  前記移動局はさらに、
記憶された接続情報を用いて前記ホームフェムト基地局があるかスキャンし、
前記ホームフェムト基地局があることを検知した後、前記ホームフェムト基地局へのサービスのハンドオーバーを要求する、付記２２に記載のシステム。
（付記２４）  第１の所定時間スキャンして前記ホームフェムト基地局が見つからなければ、第２の所定時間待ってから前記ホームフェムト基地局があるかのスキャンを継続する、付記２３に記載のシステム。
（付記２５）  前記接続情報は、前記ホームフェムト基地局のＰＨＹパラメータを含む、付記２２に記載のシステム。
（付記２６）  前記マクロ基地局の識別情報の決定は、前記移動局が他の基地局からのハンドオーバーの際に前記マクロ基地局に接続した時に行われる、付記２２に記載のシステム。
（付記２７）  前記マクロ基地局の識別情報の決定は、前記移動局が他の基地局からのハンドオーバーが無くても前記マクロ基地局に接続した時に行われる、付記２２に記載のシステム。
（付記２８）  前記マクロ基地局の識別情報は、前記マクロ基地局の基地局識別情報を含む、付記２２に記載のシステム。
【符号の説明】
【００６６】
１００  通信システム
１１０  ネットワーク
１２０  マクロ基地局
１３０  中継局
１４０  端末
１５０  ワイヤレス接続
１６０  有線リンク
１７０  ノード
１８０  ネットワークアクセス装置
１９０  フェムト基地局
２００  ワイヤレスネットワーク
２０５  ネットワーク
２１０  マクロ基地局
２１２  プロセッサ
２１４  メモリ
２１６  通信インターフェース
２１７  ラジオ部
２１８  アンテナ
２２２  モデム
２２４、２３２  サーバー
２２６  ＩＳＰゲートウェイ
２３４  ゲートウェイ
２５０  フェムト基地局
２５２  プロセッサ
２５４  メモリ
２５７  ラジオ部
２５８  通信インターフェース
２７０  端末
２７２  プロセッサ
２７４  メモリ
２７７  ラジオ部
２７８  アンテナ
３００  ネットワーク
３０２  マクロ基地局
３０４  フェムト基地局
３０６  移動局
【図１】
0005293435.tif 000002
【図２】
0005293435.tif 000003
【図３】
0005293435.tif 000004
【図４】
0005293435.tif 000005
【図５Ａ】
0005293435.tif 000006
【図５Ｂ】
0005293435.tif 000007